Đặc điểm cấu tạo của ADN

Câu hỏi: Hãy nêu cấu tạo hóa học của phân tử ADN

Lời giải: 

ADN là một axit nucleic được cấu tạo từ 5 nguyên tố hoá học là C, H, O, P, N. ADN là loại phân tử lớn (đại phân tử), có cấu trúc đa phân, bao gồm nhiều đơn phân là nuclêôtit. Mỗi nuclêôtit gồm: 

– Đường đêôxiribôluzơ: C₅H₁₀O₄

– Axit photphoric: H₃PO₄

– 1 trong 4 loại bazơ nitơ (A, T, G, X). Trong đó A, G có kích thước lớn còn T, X có kích thước bé hơn.

Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm về ADN nhé!

Ai là người đầu tiên phát hiện ra ADN?

Friedrich Miescher, một nhà hóa sinh người Thụy Điển đã phát hiện ra sự tồn tại của ADN khi nghiên cứu vết mủ trên băng cứu thương đã được sử dụng. Ban đầu Friedrich Miescher gọi cấu trúc nào là nuclein vì nó xuất hiện trong nuclein (nhân) tế bào.

Trong quá trình nghiên cứu, người đàn ông này đã bắt đầu đặt mối nghi ngờ sự tương quan giữa các nuclein với sự di truyền của động vật. Tuy nhiên, nghi vấn ấy sau hàng thập kỳ mới được giải đáp thông qua những dẫn chứng của Thomas Hunt Morgan dựa vào nghiên cứu trên ruồi giấm và tìm ra nhiễm sắc thể cùng vai trò với di truyền học. Mãi đến năm 1944, khi Oswald Avery đưa ra những bằng chứng về gen và ADN, khái niệm này mới bắt đầu được tin tưởng trong giới khoa học và công chúng.

Năm 1953, Francis Harry và James D. Watson công bố cấu trúc của ADN thông qua nghiên cứu nhiễu xạ tia X. Hai nhà khoa học đã chỉ ra dạng xoắn ốc của phân tử ADN. Đồng thời, nghiên cứu này đã cho thấy thành phần của ADN được tạo ra từ bốn nhân tố hóa học khác nhau. Trình tự cấu trúc của phân tử ADN đa dạng. Nhờ đó, công trình này đã được giải Nobel về sinh lý và y khoa.

Cấu trúc AND

Thông thường, ADN mang cấu trúc mạch kép. Một số trường hợp ngoại lệ, ADN có mạch đơn (như virus).

ADN là một chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch pôlinuclêôtit xoắn đều quanh một trục theo chiều từ trái sang phải (xoắn phải): 1 vòng xoắn có: 10 cặp nuclêôtit, dài 34 Ăngstrôn, đường kính 20 Ăngstrôn.

Xét về tính liên kết trong cấu trúc ADN thường được chia ra thành các nhóm sau:

– Liên kết trong 1 mạch đơn: nhờ liên kết hóa trị giữa axít phôtphôric của nuclêôtit với đường C5 của nuclêôtit tiếp theo.

– Liên kết giữa 2 mạch đơn: nhờ mối liên kết ngang (liên kết hyđrô) giữa 1 cặp bazơ nitríc đứng đôi diện theo nguyên tắc bổ sung (A liên kết với T bằng 2 liên kết hyđrô hay ngược lại; G liên kết với X bằng 3 liên kết hyđrô hay ngược lại).

– Hệ quả của nguyên tắc bổ sung:

Tính chất của ADN

– ADN có tính đặc thù: ở mỗi loài, số lượng + thành phần + trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong phân tử ADN là nghiêm ngặt và đặc trưng cho loài. 

– ADN có tính đa dạng: chỉ cần thay đổi cách sắp xếp của 4 loại nuclêôtit -> tạo ra các ADN khác nhau.

Tính đa dạng + tính đặc thù của ADN là cơ sở cho tính đa dạng và tính đặc thù của mỗi loài sinh vật.

Chức năng của ADN

ADN đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền về cấu trúc và toàn bộ các loại prôtêin của cơ thể sinh vật, do đó quy định các tính trạng của cơ thể sinh vật.

-> Thông tin di truyền: được chứa đựng trong ADN dưới hình thức mật mã (bằng sự mã hóa bộ 3) cứ 3 nuclêôtit kế tiếp nhau trên 1 mạch đơn quy định 1 axít amin (aa) (= mã bộ 3) hay bộ 3 mã hóa = mã di truyền = đơn vị mã = 1 codon). Vậy trình tự sắp xếp các axít amin trong phân tử prôtêin được quy định bởi trình tự sắp xếp các nuclêôtit trong ADN. Mỗi đoạn của phân tử ADN mang thông tin di truyền quy định cấu trúc của 1 loại prôtêin được gọi là gen cấu trúc.